Изменчивость

Август 11, 2022

Главная
Биология
Изменчивость

Содержание

2. Два фундаментальных свойства живых организмов, которые изучает генетика Наследственность - способность живых организмов передавать свои признаки
3. Основные термины Генотип – совокупность всех взаимодействующих генов данного организма(проявление жизнедеятельности организма зависит от генотипа) Фенотип
4. Изменчивость отражает взаимосвязь организма с внешней средой Общая биология БТ Простодушева Т.В.
5. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
6. Фенотипическая изменчивость Фенотип – это результат взаимодействия генотипа и окружающей среды Модификационная изменчивость – это изменения
7. Норма реакции Изменчивость признака определена нормой реакции Норма реакции - пределы модификационной изменчивости, которые определены генотипом
8. Характеристики модификационной изменчивости 1. Ненаследуемость измененного признака 2. Массовость (проявляется у многих особей в популяции) 3.
9. Примеры модификационной изменчивости Общая биология БТ Простодушева Т.В.
10. Примеры модификационной изменчивости Изменение пигментации кожи после загара Повышение уровня гемоглобина в крови в горах У
11. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
12. ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ Наследственная изменчивость – это изменения признаков, обусловленные изменениями генотипа и сохраняющиеся в ряду поколения
13. Концепция гибридогенеза (1914г.) Ян Паулус Лотси (1867-1931г.) Голландский ботаник Труд : «Эволюция путем гибридизации» 1916г. Новые
14. Комбинативная изменчивость Возникла с появлением полового размножения (круглые черви) Связана с перекомбинацией генов в генотипе без
15. Примеры комбинативной изменчивости А) образование у родителей с первой и четвертой группами крови детей со второй
16. Мутации Мутации - непредвиденное изменение наследственных свойств организма в результате перестроек и нарушений отдельных генов или
17. Сергей Иванович Коржинский (1861-1900 г.) –предшественник мутационной теории Хуго де Фриза Русский ботаник; Неоконченная работа «Гетерогенезис
18. Мутационная теория Хуго Мари де Фриза (1901-1903 г.) Объект исследования – ослинник Ламарка Труд: «Мутационная теория
19. Основные положения мутационной теории Гуго Мари де Фриза (1901 г.) (голландский ботаник и генетик) - мутации
20. Свойства мутаций 1. Внезапность 2. Не направленность 3. Передаются по наследству 4. Могут возникать повторно 5.
21. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
22. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ ГЕННЫЕ (точковые) мутации - связаны с изменением структуры одного гена, а именно с нарушением
23. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
24. Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные) Ахондроплазия - рост конечностей в длину задерживается или
25. Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные) Нейрофиброматоз: образуются опухоли в разных частях организма Хорея
26. Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные) Кистозный фиброз -характеризуется неспособностью контролировать потребление и выделение
27. Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные) Талассемия - гемоглобин имеет аномальную структуру, он не
28. Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные) Галактоземия — нарушение метаболизма, при котором организм не
29. ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ (ПЕРЕСТРОЙКИ ИЛИ АБЕРРАЦИИ) Связаны с изменением структуры хромосом Причина этих мутаций: отклонения в нормальном
30. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
31. Делеции хромосом При делеции происходит разрыв хромосомы в двух участках , средний участок выпадает, а крайние
32. Делеции хромосом При небольшой делеции проявляются рецессивные гены Например: - один глаз голубой, другой - коричневый
33. Синдром «кошачьего крика» делеция 5-ой хромосомы человека Симптомы низкая масса при рождении и мышечная гипотония, лунообразное
34. Дупликации хромосом При дупликации происходит удвоение в одной и той же хромосоме, либо присоединение к какой—либо
35. Инверсия хромосом Инверсия сопровождается случайным разрывом участка хромосомы и поворотом его на 1800 во время митоза
36. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
37. МЕЖХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ Транслокация: участок хромосомы во время митоза или мейоза перемещается (транслоцируется) на другое место негомологичной
38. Два основных типа транслокаций Реципрокные транслокации возникают в том случае, если два фрагмента из двух разных
39. Геномные мутации Общая биология БТ Простодушева Т.В.
40. Геномные мутации Геномные мутации - изменение числа хромосом в геноме Эуплоидия: Полиплоидия Гаплоидия Анеуплоидия Общая биология
41. Геномные мутации Общая биология БТ Простодушева Т.В.
42. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
43. Полиплоидия Полиплоидия: кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма 2п2с+ пс ←геном Возникновение связано с
44. Автополиплоиды Автополиплоиды —содержат несколько одинаковых наборов хромосом одного вида Гибриды с четным количеством гомологичных хромосом будут
45. Аллоплоиды Аллоплоиды—содержат несколько разных наборов хромосом, возникшие при межвидовой гибридизации или межродовых скрещиваниях Межвидовые гибриды часто
46. Аллоплоиды Например : мягкая пшеница (42 хромосомы амфидиплоид, который возник от скрещивания тетраплоидной пшеницы и диплоидного
47. Отдаленная гибридизация Общая биология БТ Простодушева Т.В.
48. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
49. Отдаленная гибридизация Общая биология БТ Простодушева Т.В.
50. Основные причины возникновения мутаций Спонтанные ошибки репликации последовательности нуклеотидов (спонтанные мутации) Действие различных мутагенных факторов, вызывающих
51. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
52. Химические мутагены , нарушающие структуру нуклеиновых кислот 1. Алкилирующие агенты (иприт S(CH2CH2Cl)2 и его производные (производят
53. Мутагенное действие физических факторов Мутагенное действие ионизирующей радиации и электромагнитного излучения обусловлено возбуждением атомов, составляющих молекулу
54. Защитные механизмы в организме, выработавшиеся в процессе эволюции 1.Системы репарации мутационных нарушений (возникают при транскрипции и
55. Закон Харди – Вайнберга (закон генетического равновесия 1908—1909г. ) В идеальных популяциях соотношение частот аллелей в
56. Решение задач Харди- Вайнберга Рассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя аллелями А и а.
57. Если p – частота гена A, а g – частота гена а, с помощью решетки Пеннета
58. Решение задач по закону Харди- Вайнберга Популяция содержит 400 особей, из них с генотипами АА –
59. Решение задач по закону Харди- Вайнберга У крупного рогатого скота породы шортгорн рыжая масть доминирует над
60. Мутагенез Искусственный мутагенез - контролируемый человеком процесс возникновения мутаций, позволяет вывести новые сорта растений и породы
61. Примеры искусственного мутагенеза Мутагенез генов кукурузы -биомозаика Был выведен сорт яровой пшеницы Новосибирская-67, который характеризуется коротким
62. Биотехнология Биотехнология –использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ и продуктов
63. Соматическая гибридизация (клеточная инженерия) Соматическая гибридизация из группы клеток растения (культуры ткани), содержащегося в пробирке на
64. Клонирование (клеточная инженерия) Репродуктивное клонирование- это искусственное воспроизведение в лабораторных условиях генетически точной копии любого живого
65. Клонирование Первое в мире клонированное животное- овца Долли ( Шотландия 1997г.) Для этого ядро стволовой клетки,
66. Генная инженерия Совокупность методов, позволяющих выделить нужный ген из генома одного организма и ввести его в
67. Получение трансгенных организмов Общая биология БТ Простодушева Т.В.
68. Общая биология БТ Простодушева Т.В.
70. Скачать презентацию

Слайд 2

Два фундаментальных свойства живых организмов, которые изучает генетика
Наследственность - способность живых

организмов передавать свои признаки и свойства, а также особенности развития из поколения в поколение
Наследственность создает непрерывную преемственность признаков, свойств и особенностей развития в ряду поколений
Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства
Изменчивость – это материал для естественного отбора , благодаря которому создаются новые варианты признаков и бесчисленное множество комбинаций прежде существовавших
Два противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на Земле

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 3

Основные термины
Генотип – совокупность всех взаимодействующих генов данного организма(проявление жизнедеятельности организма

зависит от генотипа)
Фенотип - проявление генотипа или совокупность всех признаков и свойств организма
Свойство - любая функциональная особенность, в основе которой лежит один или несколько признаков
Ген – участок молекулы ДНК, или хромосомы, определяющий развитие определенного признака
Признак - особенность строения на любом уровне организации (молекулярном, цитологическом, гистологическом и анатомическом)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 4

Изменчивость отражает взаимосвязь организма с внешней средой
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 5

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 6

Фенотипическая изменчивость
Фенотип – это результат взаимодействия генотипа и окружающей среды
Модификационная изменчивость

– это изменения особи, возникшие под действием среды, не приводящие к изменениям в генотипе и не передающиеся по наследству
Зависимость проявления гена от условий внешней среды :на проявление гена значительное влияние оказывают другие гены генотипа организма ( генотипическая среда), а также регуляторные системы организма –эндокринная и воздействие факторов внешней среды
Значение закономерностей модификационной изменчивости позволяет предсказать степень выраженности признака в зависимости от условий среды и имеет большое значение в селекции

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 7

Норма реакции
Изменчивость признака определена нормой реакции
Норма реакции - пределы модификационной изменчивости,

которые определены генотипом или генетически обусловленный предел развития признака
Формы нормы реакции:
- широкая затрагивает в основном количественные признаки организма: вес тела, рост, количество жира в организме, размеры листьев у растений и т. д.
- узкая затрагивает качественные признаки : размеры сердца, головного мозга, форма и размеры цветка, цвет волос, глаз, группа крови и т.д.
На действие определенного фактора внешней среды каждый вид организмов реагирует специфически и реакция оказывается сходной у всех особей данного вида (Ч. Дарвин назвал эту изменчивость групповой или определенной)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 8

Характеристики модификационной изменчивости
1. Ненаследуемость измененного признака
2. Массовость (проявляется у многих особей

в популяции)
3. Адекватность (соотнесение изменений действию определенного фактора среды :чем больше воздействие, тем больше ответная реакция)
4. Обратимость (нет действия факторы среды - возвращение в исходное состояние)
5. Диапазон изменчивости для особей данного вида обусловлен генетически- нормой реакции
6. Адаптивность (повышает приспособленность организма)
Значение закономерностей модификационной изменчивости позволяет предсказать степень выраженности признака в зависимости от условий среды и имеет большое значение в селекции

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 9

Примеры модификационной изменчивости
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 10

Примеры модификационной изменчивости
Изменение пигментации кожи после загара
Повышение уровня гемоглобина

в крови в горах
У сиамских кошек шерсть темнеет при понижении температуры

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 11

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 12

ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Наследственная изменчивость – это изменения признаков, обусловленные изменениями генотипа и

сохраняющиеся в ряду поколения
Она обуславливает разнообразие особей одного и того же вида, полиморфизм, многообразие животного мира и эволюцию

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 13

Концепция гибридогенеза (1914г.) Ян Паулус Лотси (1867-1931г.)
Голландский ботаник
Труд : «Эволюция путем гибридизации»

1916г.

Новые виды возникают в результате комбинации генов (адаптация организмов сводится к механическому отбору удачных гомозиготных вариаций)
Все новые более совершенные признаки возникают только путем комбинирования генов, имевшихся уже у примитивных организмов..

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 14

Комбинативная изменчивость
Возникла с появлением полового размножения (круглые черви)
Связана с перекомбинацией

генов в генотипе без их изменения
Причины комбинативной изменчивости:
независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении
случайного расхождения хроматид в анафазу 2
кроссинговер между гомологичными хромосомами
случайная встреча гамет при оплодотворении
Комбинирование генов является основным источником наследственной изменчивости у эукариот
Однояйцевые (монозиготные) близнецы генетически не вполне идентичны
Результат: приводит к огромному разнообразию генотипов и фенотипов потомков

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 15

Примеры комбинативной изменчивости
А) образование у родителей с первой и четвертой

группами крови детей со второй и третьей группами крови
Б) новое поколение с фенотипическими новыми признаками
В) явление гетерозиса - повышенной гибридной силы у гибридов первого поколения в результате гибридизации между разными сортами растений( у гибридов увеличивается число доминантных генов, которые влияют на образование признака) - это рост, масса, урожайность
Р.: ♀ААвв Х ♂ааВВ
G.: Ав аВ
F1 АаВв - комплементарное действие генов (дети в два раза больше родителей)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 16

Мутации
Мутации - непредвиденное изменение наследственных свойств организма в результате перестроек

и нарушений отдельных генов или хромосом, приводящее к изменению генотипа
Мутации – это изменения генетической информации данного организма, которые при репликации закрепляются и передаются по наследству (современное определение)
Результат: появляются новые, не существовавшие ранее формы
Мутации представляют собой элементарный эволюционный материал

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 17

Сергей Иванович Коржинский (1861-1900 г.) –предшественник мутационной теории Хуго де Фриза

Русский ботаник; Неоконченная работа «Гетерогенезис и эволюция. К теории происхождения видов»(1899г.)

Все новые формы организмов возникли не путем постепенного отбора мелких изменений, а за счет внезапных скачкообразных «гетерогенных» отклонений (мутаций), которые могут дать начало новому таксону (мутационная теория)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 18

Мутационная теория Хуго Мари де Фриза (1901-1903 г.)
Объект исследования – ослинник

Ламарка
Труд: «Мутационная теория эволюции» (1903г.)

Новые виды возникают сразу, скачкообразно, посредством появления отдельных крупных изменений наследственности (мутаций) без ведущего участия естественного отбора
Вид - генетически не разложимая единица, которая отличается от другой подобной единицы только по одному наследственному признаку

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 19

Основные положения мутационной теории Гуго Мари де Фриза (1901 г.)
(голландский

ботаник и генетик)
- мутации это дискретные изменения наследственного материала
- мутации - редкие события
- мутации могут устойчиво передаваться из поколения в поколение
- мутации возникают не направлено (спонтанно) и, в отличие от модификаций, не образуют непрерывных рядов изменчивости
- мутации могут быть вредными, полезными и нейтральными

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 20

Свойства мутаций
1. Внезапность
2. Не направленность
3. Передаются по наследству
4. Могут возникать повторно
5.

Большинство мутаций – рецессивные, редко- доминантные
6. Вызывают стойкие изменения наследственного материала
7. Для организма большинство мутаций вредные, редко нейтральные или полезные
8. Вызывают качественные изменения признака, не образующие непрерывного ряда вокруг средней величины

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 21

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 22

ГЕННЫЕ МУТАЦИИ
ГЕННЫЕ (точковые) мутации - связаны с изменением структуры одного

гена, а именно с нарушением последовательности одного или нескольких нуклеотидов в ДНК
Вследствие генных мутаций образуются новые аллели или множественные аллели
Результат:
а) меняется последовательность аминокислот в белке
б) прекращается синтез белка что ведет к изменению одного признака.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 23

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 24

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные)
Ахондроплазия - рост конечностей в

длину задерживается или вовсе не происходит из – за ограниченного роста костей и хряща ( рост 1,12—1,45 м, нижняя часть ног может быть искривлена, изгиб в нижней части позвоночника)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 25

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные)
Нейрофиброматоз: образуются опухоли в разных

частях организма

Хорея Гентингтона: поражаются нервные клетки головного мозга, и по мере того как клетки погибают, люди теряют контроль над психическими и физическими способностями

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 26

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)
Кистозный фиброз -характеризуется неспособностью контролировать

потребление и выделение клетками соли, что ведет к накоплению в бронхиолах легких слизи, способствующих развитию инфекционных заболеваний , и закупорке протоков поджелудочной железы

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 27

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)
Талассемия - гемоглобин имеет аномальную

структуру, он не способен переносить достаточное количество О2 что ведет к анемии

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 28

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)
Галактоземия — нарушение метаболизма, при

котором организм не может преобразовывать галактозу, содержащуюся в молочных продуктах, в глюкозу, в результате отравление организма

Альбинизм ,гемофилия, дальтонизм, некоторые формы аллергических реакций и т.д.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 29

ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ (ПЕРЕСТРОЙКИ ИЛИ АБЕРРАЦИИ)
Связаны с изменением структуры хромосом
Причина этих мутаций:
отклонения в

нормальном течении процессов клеточного деления (при нарушении кроссинговера, мейоза и митоза)
В основном это разрывы хромосом и хроматид и воссоединение их в новых сочетаниях.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 30

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 31

Делеции хромосом
При делеции происходит разрыв хромосомы в двух участках , средний

участок выпадает, а крайние соединяются—хромосома лишается нескольких генов
АБВГДЕ
А__Б__В__Г__Д___Е делеция А___Б___В__Г___Е _Д_
Утрата части хромосомы может быть:
а) в области центромеры - такая хромосома не может двигаться при делении клетки
(подобна автомобилю без водителя), остается в цитоплазме, разлагается под действием ферментов и гены теряются в клетке;
б) в средней части хромосомы - интерстициальные делеции
в) на конце хромосомы - дефишенси

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 32

Делеции хромосом
При небольшой делеции проявляются рецессивные гены
Например:
- один глаз голубой,

другой - коричневый
- в коричневом глазе - голубой сектор (утрата доминантного аллеля коричневого пигмента в онтогенезе)
один глаз голубой(развивается из клетки с утраченным доминантным аллелем, а другой коричневый(норма)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 33

Синдром «кошачьего крика» делеция 5-ой хромосомы человека
Симптомы
низкая масса при рождении и

мышечная гипотония,
лунообразное лицо с широко расставленными глазами (микроцифалия),
отставание в развитии,
характерный плач , напоминающий кошачье мяуканье, причиной которого является изменение гортани (сужение, мягкость хрящей, уменьшение надгортанника, необычная складчатость слизистой оболочки) или недоразвитие гортани.

При большой делеции нарушается соотношение генов - летальный исход

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 34

Дупликации хромосом
При дупликации происходит удвоение в одной и той же хромосоме,

либо присоединение к какой—либо другой хромосоме
Предшествуют делеции в идентичных участках гомологичных хромосом (неравный кроссинговер)
Например: в норме глаза у дрозофилы овальные , при дупликации фрагмента Х хромосомы слюнных желез возникает мутация – полосковидные глаза с меньшим числом фасеток
Дупликации менее вредоносны , чем делеции ,т. к. не происходит потери генетического материала.
Они играют важную роль в эволюции

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 35

Инверсия хромосом
Инверсия сопровождается случайным разрывом участка хромосомы и поворотом его на

1800 во время митоза или мейоза
О наличии инверсии часто свидетельствует отсутствие кроссинговера в соответствующем участке хромосомы (инверсия «запирает» кроссинговер, так как перевернутый участок не образует пару с гомологичной хромосомой при мейозе; поэтому инвертируемый участок наследуется как целое)

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 36

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 37

МЕЖХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ
Транслокация: участок хромосомы во время митоза или мейоза перемещается (транслоцируется)

на другое место негомологичной хромосомы, попадая при этом в другую группу сцепления или к другому участку той же хромосомы или происходит обмен группы генов между разными хромосомами
Трансдукция: обмен участками хромосом различных клеток, когда в качестве переносчиков участвуют вирусы, а у бактерий фаги
Трансформация—обмен участками между различными хромосомами разных клеток

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 38

Два основных типа транслокаций
Реципрокные транслокации возникают в том случае, если два

фрагмента из двух разных хромосом отрываются и меняются местами

Робертсоновские транслокации возникают в том случае, когда одна хромосома соединяется с другой.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 39

Геномные мутации
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 40

Геномные мутации
Геномные мутации - изменение числа хромосом в геноме
Эуплоидия:
Полиплоидия
Гаплоидия
Анеуплоидия
Общая биология БТ

Простодушева Т.В.

Слайд 41

Геномные мутации
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 42

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 43

Полиплоидия
Полиплоидия: кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма 2п2с+ пс

←геном
Возникновение связано с нарушением :
митоза вследствие неразделения хроматид оплодотворенной яйцеклетки
мейоза (за счет нерасхождения хромосом)
У животных встречается крайне редко ( она будет летальна или полулетальна т. к. нарушается механизм полового размножения (15% выкидышей приходится на 3пс и 4пс):
Полиплоидия у растений характеризуется более мощным ростом, крупными размерами и т. д.
Растения , имеющие нечетный набор геномов—3пс,5пс характеризуются резким снижением плодовитости из за нарушения протекания мейоза
Виды: автополиплоиды , аллоплоиды

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 44

Автополиплоиды
Автополиплоиды —содержат несколько одинаковых наборов хромосом одного вида
Гибриды с четным количеством

гомологичных хромосом будут плодовитыми, а с нечетным—стерильны
Например: хризантемы, чистяк весенний ,гиацинт , некоторые разновидности яблок сорта пенин
Благодаря искусственной автополиплоидии созданы многие сорта помидор, сахарной свеклы и т.д.(вызывается при использовании колхицином).

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 45

Аллоплоиды
Аллоплоиды—содержат несколько разных наборов хромосом, возникшие при межвидовой гибридизации или межродовых

скрещиваниях
Межвидовые гибриды часто оказываются стерильными, даже если виды, взятые для скрещивания, имеют одинаковые числа хромосом (хромосомы разных видов не являются гомологичными, и поэтому процессы конъюгации и расхождения хромосом нарушены)
Амфидиплоиды - аллоплоиды, образующиеся в результате спонтанного удвоения хромосом в яйцеклетке (мейоз протекает нормально, и растение будет плодовитым)
Половина из природных полиплоидов—это аллоплоиды
Аллополиплоидная природа установлена у целого ряда видов культурных растений, таких как табак, рапс, лук, ива и др.
Аллополиплоидия у растений - один из механизмов видообразования.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 46

Аллоплоиды
Например : мягкая пшеница (42 хромосомы амфидиплоид, который возник от скрещивания

тетраплоидной пшеницы и диплоидного родственного вида эгилопса (Aegilops L.) c последующим удвоением набора хромосом триплоидного гибрида

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 47

Отдаленная гибридизация
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 48

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 49

Отдаленная гибридизация
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 50

Основные причины возникновения мутаций
Спонтанные ошибки репликации последовательности нуклеотидов (спонтанные мутации)
Действие различных

мутагенных факторов, вызывающих ошибки репликации(индуцированные мутации )
В естественных условиях, когда причины возникновения мутаций неизвестны, все они считаются спонтанными.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 51

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 52

Химические мутагены , нарушающие структуру нуклеиновых кислот
1. Алкилирующие агенты (иприт

S(CH2CH2Cl)2 и его производные (производят неферментативный перенос алкильных групп на биологические макромолекулы, например, алкилируют кислород в шестой позиции в гуанине и в четвертой позиции в тимине и ряд атомов азота в пуринах и пиримидинах)
2. Нитриты: KNO2 и NaNO2 превращаются в азотистую кислоту HNO2, которая дезаминирует гуанин до ксантина, аденин до гипоксантина, цитозин до урацила; ксантин не спаривается ни с одним нуклеотидом и возникает «пробел» в антипараллельной цепи ДНК, что считается летальной мутацией
3. Пероксиды и свободные радикалы (возникают при нарушениях метаболизма) особенно активны свободные радикалы кислорода- это гидроксилы, супероксид и синглетный кислород
4. Промежуточные продукты метаболизм микрофлоры кишечника в организмах многоклеточных

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 53

Мутагенное действие физических факторов
Мутагенное действие ионизирующей радиации и электромагнитного излучения

обусловлено возбуждением атомов, составляющих молекулу ДНК, в результате чего происходят разрывы ковалентных и (или) водородных связей.
Действие физических мутагенов подчиняется правилу «доза - эффект». Чем выше доза облучения, тем больше возникает мутаций.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 54

Защитные механизмы в организме, выработавшиеся в процессе эволюции
1.Системы репарации мутационных нарушений

(возникают при транскрипции и трансляции в клетках прокариот и эукариот)
2. Специфический иммунитет высших животных, системы T и В лимфоцитов точно распознающие чужеродные белки и уничтожающие клетки — источники этих белков (антигенов), служит не только для защиты от бактериальной инфекции, но и от мутантных клеток собственного организма.
3. Вырожденность генетического кода (мутации, превращающие один кодон в другой, кодирующий ту же аминокислоту, не влияют на структуру белков )
Наличие в геноме молчащей, эгоистичной ДНК
Эти системы достаточно автономны друг от друга и действуют по принципу — если не сработает одна, то сработает другая.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 55

Закон Харди – Вайнберга (закон генетического равновесия 1908—1909г. )
В идеальных популяциях

соотношение частот аллелей в генофонде остается неизменным из поколения в поколение при отсутствии давления факторов окружающей среды
Частоты встречаемости трех возможных генотипов АА, аа и Аа в составе популяции можно описать следующим уравнением:
P2АА+2pА qа+q2аа=1, где
0,25АА +0,5Аа+0,25а=1 => 0,25 А 0,25А 0,25а 0,25а типы гамет => 0,5А = 0,5а -состояние равновесия
существование рецессивных аллелей преимущественно в гетерозиготном состоянии

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 56

Решение задач Харди- Вайнберга
Рассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя

аллелями А и а.
Введем обозначения:
N – общее число особей популяции D – число доминантных гомозигот (АА) H – число гетерозигот (Аа) R – число рецессивных гомозигот (аa) тогда: D + H + R = N Так как особи диплоидны, то число всех аллелей по рассматриваемому гену будет 2N. Суммарное число аллелей А и а:
А = 2D + Н; а = Н + 2R.
Обозначим долю (или частоту) аллеля А через p, а аллеля а – через g, тогда:
Поскольку ген может быть представлен аллелями А или а и никакими другими, то p + g = 1.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 57

Если p – частота гена A, а g – частота гена а,

с помощью решетки Пеннета можно представить в обобщенном виде характер распределения аллелей в популяции
:
Соотношение генотипов в описанной популяции:
p2АА : 2pgАа : g2аа
Закон Харди–Вайнберга в простейшем виде:
p2АА + 2pgАа + g2аа = 1

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 58

Решение задач по закону Харди- Вайнберга
Популяция содержит 400 особей, из них

с генотипами АА – 20, Аа – 120 и аа – 260 особей. Определите частоты генов А и а.
Дано: Решение:
N = 400 D = 20 H = 120 R = 260 p – ? g – ?
Ответ: частота гена А – 0,2; гена а – 0,8.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 59

Решение задач по закону Харди- Вайнберга
У крупного рогатого скота породы шортгорн

рыжая масть доминирует над белой. Гибриды от скрещивания рыжих и белых – чалой масти. В районе, специализирующемся на разведении шортгорнов, зарегистрировано 4169 рыжих животных, 3780 чалых и 756 белых. Определите частоту генов рыжей и белой окраски скота в данном раойне
АА – рыжая аа – белая Аа – чалая D = 4169 H = 3780 R = 756 p – ? g – ?
Ответ: частота гена рыжей окраски – 0,7; белой – 0, 3.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 60

Мутагенез
Искусственный мутагенез - контролируемый человеком процесс возникновения мутаций, позволяет вывести новые

сорта растений и породы животных, а также улучшить уже существующие породы и сорта.
Мутации возникают при воздействии мутагенов
Примеры:
получены новые плесневые грибки, продуцирующие антибиотики в тысячу раз эффективнее, чем исходные формы
созданы высоко продуктивные штаммы микроорганизмов, продуцирующие витамины, аминокислоты, белки, которые используются в медицине и сельском хозяйстве

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 61

Примеры искусственного мутагенеза
Мутагенез генов кукурузы -биомозаика
Был выведен сорт яровой пшеницы Новосибирская-67,

который характеризуется коротким и утолщенным побегом и устойчив к полеганию

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 62

Биотехнология
Биотехнология –использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых

человеку веществ и продуктов
Обьекты биотехнологии: бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей(выращивают на питательных средах в биореакторах)
Методы:
клеточная инженерия (соматическая гибридизация)
- хромосомная инженерия
- генная инженерия

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 63

Соматическая гибридизация (клеточная инженерия)
Соматическая гибридизация
из группы клеток растения (культуры ткани),

содержащегося в пробирке на искусственной среде, можно восстановить целое растение.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 64

Клонирование (клеточная инженерия)
Репродуктивное клонирование- это искусственное воспроизведение в лабораторных условиях генетически

точной копии любого живого существа.
Терапевтическое клонирование - репродуктивное клонирование, но с ограниченным до 14 дней сроком роста эмбриона ("бластоциста«)
По прошествии двух недель процесс размножения клеток прерывается. Такие клетки будущих органов названы "эмбриональными стволовыми клетками".

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 65

Клонирование
Первое в мире клонированное животное- овца Долли ( Шотландия 1997г.) Для

этого ядро стволовой клетки, взятое из молочной железы, перенесли в неоплодотворенную яйцеклетку овцы, из которой было предварительно удалено собственное ядро.Затем эту яйцеклетку перенесли в матку овцы

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 66

Генная инженерия
Совокупность методов, позволяющих выделить нужный ген из генома одного

организма и ввести его в геном другого организма
Трансгенные организмы- организмы со встроенным геном
Для переноса генов- трансгенеза необходимо :
-создать векторы; конструкции, которые должны содержать промоторы и гены- репортеры, которые будут сообщать, что перенос успешно осуществлен (перемещение гена в геном другого вида)
-внедрение генетических векторов в клетку, а затем в геном другого вида
-выращивание измененных клеток в целые организмы (трансгенные организмы)
Методами генной инженерии осуществлен синтез биологически активных веществ и препаратов в измененных клетках микроорганизмов. Получены бактерии, обладающие способностью синтезировать инсулин, гормон роста, интерферон и т.д.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 67

Получение трансгенных организмов
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Слайд 68

Изменчивость

Содержание

Два фундаментальных свойства живых организмов, которые изучает генетикаНаследственность - способность живых

Основные терминыГенотип – совокупность всех взаимодействующих генов данного организма(проявление жизнедеятельности организма

Изменчивость отражает взаимосвязь организма с внешней средойОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Фенотипическая изменчивостьФенотип – это результат взаимодействия генотипа и окружающей средыМодификационная изменчивость

Норма реакции Изменчивость признака определена нормой реакцииНорма реакции - пределы модификационной изменчивости,

Характеристики модификационной изменчивости1. Ненаследуемость измененного признака2. Массовость (проявляется у многих особей

Примеры модификационной изменчивостиОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Примеры модификационной изменчивости Изменение пигментации кожи после загара Повышение уровня гемоглобина

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬНаследственная изменчивость – это изменения признаков, обусловленные изменениями генотипа и

Концепция гибридогенеза (1914г.) Ян Паулус Лотси (1867-1931г.)Голландский ботаникТруд : «Эволюция путем гибридизации»

Комбинативная изменчивость Возникла с появлением полового размножения (круглые черви) Связана с перекомбинацией

Примеры комбинативной изменчивости А) образование у родителей с первой и четвертой

Мутации Мутации - непредвиденное изменение наследственных свойств организма в результате перестроек

Сергей Иванович Коржинский (1861-1900 г.) –предшественник мутационной теории Хуго де Фриза

Мутационная теория Хуго Мари де Фриза (1901-1903 г.)Объект исследования – ослинник

Основные положения мутационной теории Гуго Мари де Фриза (1901 г.) (голландский

Свойства мутаций1. Внезапность2. Не направленность3. Передаются по наследству4. Могут возникать повторно5.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

ГЕННЫЕ МУТАЦИИ ГЕННЫЕ (точковые) мутации - связаны с изменением структуры одного

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные)Ахондроплазия - рост конечностей в

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные)Нейрофиброматоз: образуются опухоли в разных

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)Кистозный фиброз -характеризуется неспособностью контролировать

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)Талассемия - гемоглобин имеет аномальную

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)Галактоземия — нарушение метаболизма, при

ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ (ПЕРЕСТРОЙКИ ИЛИ АБЕРРАЦИИ)Связаны с изменением структуры хромосомПричина этих мутаций:отклонения в

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Делеции хромосомПри делеции происходит разрыв хромосомы в двух участках , средний

Делеции хромосомПри небольшой делеции проявляются рецессивные геныНапример: - один глаз голубой,

Синдром «кошачьего крика» делеция 5-ой хромосомы человекаСимптомынизкая масса при рождении и

Дупликации хромосомПри дупликации происходит удвоение в одной и той же хромосоме,

Инверсия хромосомИнверсия сопровождается случайным разрывом участка хромосомы и поворотом его на

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

МЕЖХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ Транслокация: участок хромосомы во время митоза или мейоза перемещается (транслоцируется)

Два основных типа транслокацийРеципрокные транслокации возникают в том случае, если два

Геномные мутацииОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Геномные мутацииГеномные мутации - изменение числа хромосом в геномеЭуплоидия:ПолиплоидияГаплоидияАнеуплоидияОбщая биология БТ

Геномные мутацииОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

ПолиплоидияПолиплоидия: кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма 2п2с+ пс

АвтополиплоидыАвтополиплоиды —содержат несколько одинаковых наборов хромосом одного видаГибриды с четным количеством

АллоплоидыАллоплоиды—содержат несколько разных наборов хромосом, возникшие при межвидовой гибридизации или межродовых

АллоплоидыНапример : мягкая пшеница (42 хромосомы амфидиплоид, который возник от скрещивания

Отдаленная гибридизацияОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Отдаленная гибридизацияОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Основные причины возникновения мутацийСпонтанные ошибки репликации последовательности нуклеотидов (спонтанные мутации)Действие различных

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Химические мутагены , нарушающие структуру нуклеиновых кислот 1. Алкилирующие агенты (иприт

Мутагенное действие физических факторов Мутагенное действие ионизирующей радиации и электромагнитного излучения

Защитные механизмы в организме, выработавшиеся в процессе эволюции1.Системы репарации мутационных нарушений

Закон Харди – Вайнберга (закон генетического равновесия 1908—1909г. ) В идеальных популяциях

Решение задач Харди- ВайнбергаРассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя

Если p – частота гена A, а g – частота гена а,

Решение задач по закону Харди- ВайнбергаПопуляция содержит 400 особей, из них

Решение задач по закону Харди- ВайнбергаУ крупного рогатого скота породы шортгорн

МутагенезИскусственный мутагенез - контролируемый человеком процесс возникновения мутаций, позволяет вывести новые

Примеры искусственного мутагенезаМутагенез генов кукурузы -биомозаикаБыл выведен сорт яровой пшеницы Новосибирская-67,

БиотехнологияБиотехнология –использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых

Соматическая гибридизация (клеточная инженерия)Соматическая гибридизация из группы клеток растения (культуры ткани),

Клонирование (клеточная инженерия)Репродуктивное клонирование- это искусственное воспроизведение в лабораторных условиях генетически

КлонированиеПервое в мире клонированное животное- овца Долли ( Шотландия 1997г.) Для

Генная инженерия Совокупность методов, позволяющих выделить нужный ген из генома одного

Получение трансгенных организмовОбщая биология БТ Простодушева Т.В.

Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Похожие презентации

Два фундаментальных свойства живых организмов, которые изучает генетика
Наследственность - способность живых

Основные термины
Генотип – совокупность всех взаимодействующих генов данного организма(проявление жизнедеятельности организма

Изменчивость отражает взаимосвязь организма с внешней средой
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Фенотипическая изменчивость
Фенотип – это результат взаимодействия генотипа и окружающей среды
Модификационная изменчивость

Норма реакции
Изменчивость признака определена нормой реакции
Норма реакции - пределы модификационной изменчивости,

Характеристики модификационной изменчивости
1. Ненаследуемость измененного признака
2. Массовость (проявляется у многих особей

Примеры модификационной изменчивости
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Примеры модификационной изменчивости
Изменение пигментации кожи после загара
Повышение уровня гемоглобина

ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Наследственная изменчивость – это изменения признаков, обусловленные изменениями генотипа и

Концепция гибридогенеза (1914г.) Ян Паулус Лотси (1867-1931г.)
Голландский ботаник
Труд : «Эволюция путем гибридизации»

Комбинативная изменчивость
Возникла с появлением полового размножения (круглые черви)
Связана с перекомбинацией

Примеры комбинативной изменчивости
А) образование у родителей с первой и четвертой

Мутации
Мутации - непредвиденное изменение наследственных свойств организма в результате перестроек

Мутационная теория Хуго Мари де Фриза (1901-1903 г.)
Объект исследования – ослинник

Основные положения мутационной теории Гуго Мари де Фриза (1901 г.)
(голландский

Свойства мутаций
1. Внезапность
2. Не направленность
3. Передаются по наследству
4. Могут возникать повторно
5.

ГЕННЫЕ МУТАЦИИ
ГЕННЫЕ (точковые) мутации - связаны с изменением структуры одного

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные)
Ахондроплазия - рост конечностей в

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - доминантные)
Нейрофиброматоз: образуются опухоли в разных

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)
Кистозный фиброз -характеризуется неспособностью контролировать

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)
Талассемия - гемоглобин имеет аномальную

Наследственные заболевания вызванные генными мутациями (аутосомно - рецессивные)
Галактоземия — нарушение метаболизма, при

ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ (ПЕРЕСТРОЙКИ ИЛИ АБЕРРАЦИИ)
Связаны с изменением структуры хромосом
Причина этих мутаций:
отклонения в

Делеции хромосом
При делеции происходит разрыв хромосомы в двух участках , средний

Делеции хромосом
При небольшой делеции проявляются рецессивные гены
Например:
- один глаз голубой,

Синдром «кошачьего крика» делеция 5-ой хромосомы человека
Симптомы
низкая масса при рождении и

Дупликации хромосом
При дупликации происходит удвоение в одной и той же хромосоме,

Инверсия хромосом
Инверсия сопровождается случайным разрывом участка хромосомы и поворотом его на

МЕЖХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ
Транслокация: участок хромосомы во время митоза или мейоза перемещается (транслоцируется)

Два основных типа транслокаций
Реципрокные транслокации возникают в том случае, если два

Геномные мутации
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Геномные мутации
Геномные мутации - изменение числа хромосом в геноме
Эуплоидия:
Полиплоидия
Гаплоидия
Анеуплоидия
Общая биология БТ

Геномные мутации
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Полиплоидия
Полиплоидия: кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма 2п2с+ пс

Автополиплоиды
Автополиплоиды —содержат несколько одинаковых наборов хромосом одного вида
Гибриды с четным количеством

Аллоплоиды
Аллоплоиды—содержат несколько разных наборов хромосом, возникшие при межвидовой гибридизации или межродовых

Аллоплоиды
Например : мягкая пшеница (42 хромосомы амфидиплоид, который возник от скрещивания

Отдаленная гибридизация
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Отдаленная гибридизация
Общая биология БТ Простодушева Т.В.

Основные причины возникновения мутаций
Спонтанные ошибки репликации последовательности нуклеотидов (спонтанные мутации)
Действие различных

Химические мутагены , нарушающие структуру нуклеиновых кислот
1. Алкилирующие агенты (иприт

Мутагенное действие физических факторов
Мутагенное действие ионизирующей радиации и электромагнитного излучения

Защитные механизмы в организме, выработавшиеся в процессе эволюции
1.Системы репарации мутационных нарушений

Закон Харди – Вайнберга (закон генетического равновесия 1908—1909г. )
В идеальных популяциях

Решение задач Харди- Вайнберга
Рассмотрим в популяции один аутосомный ген, представленный двумя

Решение задач по закону Харди- Вайнберга
Популяция содержит 400 особей, из них

Решение задач по закону Харди- Вайнберга
У крупного рогатого скота породы шортгорн

Мутагенез
Искусственный мутагенез - контролируемый человеком процесс возникновения мутаций, позволяет вывести новые

Примеры искусственного мутагенеза
Мутагенез генов кукурузы -биомозаика
Был выведен сорт яровой пшеницы Новосибирская-67,

Биотехнология
Биотехнология –использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых

Соматическая гибридизация (клеточная инженерия)
Соматическая гибридизация
из группы клеток растения (культуры ткани),

Клонирование (клеточная инженерия)
Репродуктивное клонирование- это искусственное воспроизведение в лабораторных условиях генетически

Клонирование
Первое в мире клонированное животное- овца Долли ( Шотландия 1997г.) Для

Генная инженерия
Совокупность методов, позволяющих выделить нужный ген из генома одного

Получение трансгенных организмов
Общая биология БТ Простодушева Т.В.